Klin Farmakol Farm. 2004;18(3):138-141
Účinek rosiglitazonu je u modelů inzulinové rezistence a dyslipidémie modulován genetickým pozadím
- Ondřej Šeda1,2, Drahomíra Křenová1, Vladimír Křen1, Ludmila Kazdová2
- 1
Ústav biologie a lékařské genetiky 1. LF UK a VFN, Praha
- 2
Oddělení metabolismu diabetu, Centrum experimentální medicíny, IKEM Praha
Klíčová slova: farmakogenetika, thiazolidindiony, kongenní kmeny, Cd36/Fat.
Keywords: pharmacogenetics, thiazolidinediones, congenic strains, Cd36/Fat.
Zveřejněno: 31. prosinec 2004 Zobrazit citaci
Šeda O, Křenová D, Křen V, Kazdová L. Účinek rosiglitazonu je u modelů inzulinové rezistence a dyslipidémie modulován genetickým pozadím. Klin Farmakol Farm. 2004;18(3):138-141.
Thiazolidindiony (TZD), ligandy nukleárního receptoru PPAR?, jsou v současné době hojně používány v terapii diabetu 2. typu a inzulinové rezistence. Přesný mechanizmus jejich účinku však ještě nebyl objasněn. Ukazuje se, že efekt terapie TZD a výskyt nežádoucích účinků (edémy, obezita, hepatotoxicita) je závislý mj. na genetické -dispozici- pacienta. Geneticky definované modely mohou právě v takových případech významně pomoci k identifikaci alel těch genů, které se zmíněné interakce účastní. Předmětem této studie bylo zjistit, existuje-li a případně, jak významná je farmakogenetická složka působení dnes široce používaného zástupce TZD (rosiglitazonu) na metabolické parametry a inzulinovou senzitivitu periferních tkání u dvou modelů dyslipidémie a inzulinové rezistence, polydaktylního kmene potkana PD/Cub a kongenního kmene BN.SHR4 a rovněž u -kontrolního- kmene BN/Cub, který spontánně tyto odchylky metabolizmu nevykazuje. Všechny tři kmeny vykázaly značně specifickou reakci na podání rosiglitazonu, shodný účinek byl pozorován jen u čtyřech sledovaných parametrů (snížení sérových koncentrací neesterifikovaných mastných kyselin společně s nezměněnou koncentrací celkového cholesterolu, obsahu cholesterolu v játrech a celkovou tělesnou hmotnost). Kmen BN.SHR4 se od ostatních dvou modelů odlišoval v největším množství případů, z čehož je patrné, že geny v diferenciálním úseku chromozomu 4 jsou do této farmakogenetické interakce silně zapojeny, ale rozhodně nejsou jejími jedinými protagonisty. Ačkoli nelze zjištěné vztahy přímo přenášet do oblasti lidské fyziologie, je jasné, že při terapii agonisty nukleárních receptorů obecně bude nezbytné zapojit do terapeutické rozvahy i farmakogenetické aspekty.
THE EFFECT OF ROSIGLITAZONE IS MODULATED BY THE GENETIC BACKGROUND IN MODELS OF DYSLIPIDEMIA AND INSULIN RESISTANCE
Thiazolidinediones (TZD), ligands of the nuclear receptor PPAR?, are currently widely used in therapy of type 2 diabetes and other insulin resistant conditions. The exact mechanism of their action still remains to be elucidated. It is becoming clear that the therapeutic effect of TZD and the occurrence of its side-effects (edema, obesity, hepatotoxicity) is dependent, among others, on the genetic dispositions of a patient. In such cases, the genetically defined models can significantly facilitate the identification of the alleles participating in the described interactions. The aim of this study was to determine if there is a pharmacogenetic component involved in action of a widely used TZD (rosiglitazone) on metabolic parameters and the insulin sensitivity of peripheral tissues using two models of dyslipidemia and insulin resistance, the polydactylous rat strain (PD/Cub) and a congenic rat strain BN.SHR4, as well as the -control- strain BN/Cub, which does not spontaneously show neither of the metabolic disturbances. All three strains displayed specific reactions to rosiglitazone administration, common effects were observed for four parameters only (reduction of non-esterified fatty acid levels, no change in serum and liver cholesterol levels and total body weight). The BN.SHR4 congenic strain showed most cases of unique reaction different from the other two strains, suggesting the genes present in its chromosome 4 differential segment to be substantially involved in the studied pharmacogenetic interaction, but not exclusively. Though it is not possible to translate the ascertained phenomena directly to human physiology, it is clear that pharmacogenetic aspects will have to be an integral part of any therapeutic procedures using nuclear receptor agonists in general.
Stáhnout citaci
Reference
- Olefsky JM. Treatment of insulin resistance with peroxisome proliferator-activated receptor gamma agonists. J Clin Invest 2000; 106: 467-472.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Šeda O, Šedová L. PPARs: molecular targets in the pharmacogenomics era. Prague Medical Report 2004 (v tisku).
- Šeda O, Kazdová L, Křenová D, Křen V. Rosiglitazone improves insulin resistance, lipid profile and promotes adiposity in genetic model of metabolic syndrome X. Folia Biol (Praha) 2002; 48: 237-241.
Přejít na PubMed...
- Šeda O, Kazdová L, Křenová D, Křen V. Rosiglitazone fails to improve hypertriglyceridemia and glucose tolerance in CD36-deficient BN.SHR4 congenic rat strain. Physiol Genomics 2003; 12: 73-78.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Křen V. Genetics of the polydactyly-luxate syndrome in the Norway rat, Rattus norvegicus. Acta Univ Carrol Med Praha (Monogr.) 1975; 68: 1-103.
- Vrána A, Kazdová L, Dobešová Z, Kuneš J, Křen V, Bílá V, Štolba P, Klimeš I. Triglyceridemia, glucoregulation, and blood pressure in various rat strains Effects of dietary carbohydrates. Ann NY Acad Sci 1993; 683: 57-68.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Šedová L, Kazdová L, Šeda O, Křenová D, Křen V. Rat inbred PD/Cub strain as a model of dyslipidemia and insulin resistance. Folia Biol (Praha) 2000; 46: 99-106.
Přejít na PubMed...
- Šedová L, Šeda O, Křenová D, Křen V, Kazdová L. Isotretinoin and fenofibrate induce adiposity with distinct effect on metabolic profile in a rat model of the insulin resistance syndrome. Int J Obes Relat Metab Disord 2004; 28: 719-725.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Rat Genome Sequencing Project Consortium. Genome sequence of the Brown Norway rat yields insights into mammalian evolution Nature 2004; 428: 493-521.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Šeda O, Šedová L, Kazdová L, Křenová D, Křen V. Metabolic characterization of insulin resistance syndrome feature loci in three Brown Norway-derived congenic strains. Folia Biol (Praha) 2002; 48: 81-88.
Přejít na PubMed...
- Aitman TJ, Glazier AM, Wallace CA, Cooper LD, Norsworthy PJ, Wahid FN, Al-Majali KM, Trembling PM, Mann CJ, Shoulders CC, Graf D, StLezin E, Kurtz TW, Křen V, Pravenec M, Ibrahimi A, Abumrad NA, Stanton LW, Scott J. Identification of Cd36 (FAT) as an insulin-resistance gene causing defective fatty acid and glucose metabolism in hypertensive rats. Nat Genet 1999; 21: 76-83.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Pravenec M, Landa V, Zídek V, Musilová A, Křen V, Kazdová L, Aitman TJ, Glazier AM, Ibrahimi A, Abumrad NA, Qi N, Wang J, StLezin E, Kurtz TW. Transgenic rescue of defective Cd36 ameliorates insulin resistance in spontaneously hypertensive rats. Nat Genet 2001; 27: 156-8.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Vrána A, Poledne R, Fábry P, Kazdová L. Palmitate and glucose oxidation by diaphragm of rats with fructose-induced hypertriglyceridemia. Metabolism 1978; 27: 885-888.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Vrána A, Kazdová L. Insulin sensitivity or rat adipose tissue and of diaphragm in vitro: Effect of the type of dietary carbohydrate. Life Science 1970; 9: 257-265.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Qi N, Kazdová L, Zídek V, Landa V, Křen V, Pershadsingh HA, Lezin ES, Abumrad NA, Pravenec M, Kurtz TW. Pharmacogenetic evidence that cd36 is a key determinant of the metabolic effects of pioglitazone. J Biol Chem 2002; 277: 48501-48507.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Hajri T, Han XX, Bonen A, Abumrad NA. Defective fatty acid uptake modulates insulin responsiveness and metabolic responses to diet in CD36-null mice. J Clin Invest 2002; 109: 1381-1389.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Lepretre F, Vasseur F, Vaxillaire M, Scherer PE, Ali S, Linton K, Aitman T, Froguel P. A CD36 nonsense mutation associated with insulin resistance and familial type 2 diabetes. Hum Mutat 2004; 24: 104.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...